-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Pressverbindungsanordnung mit
einem an einem Fitting oder einer Armatur ausgebildeten Stutzen
aus einem kaltformbaren Material, in dem ein Rohrende einschiebbar
ist, wobei der Stutzen eine ringförmige Aufnahme aufweist, in
der ein metallischer Schneidring und ein Dichtring gehalten sind.
-
Aus
der
DE 297 21 760 ist
eine Pressverbindung zwischen einem Fitting und einem Metallrohrende
bekannt, wobei an dem Fitting eine Aufnahme für einen Dichtring und eine
beabstandet angeordnete Aufnahme für einen Schneidring vorgesehen
sind. In den Stutzen wird ein Rohrende eingeschoben und anschließend eine
radiale Verpressung vorgenommen, um eine abgedichtete Verbindung
herzustellen, wobei der Schneidring für eine mechanische Fixierung
des Rohrendes sorgt. Die Vorsehung einer Aufnahme für den Dichtring
und einer Aufnahme für
den Schneidring ist vergleichsweise aufwendig und zudem lässt sich
der Stutzen nur schlecht im Umformverfahren herstellen, da bei der
Herstellung der zweiten Aufnahme die Gefahr besteht, dass die bereits hergestellte
erste Aufnahme wieder verformt wird. In der Praxis werden daher
entsprechende Stutzen gegossen und anschließend nachbearbeitet.
-
Aus
der
US 5 108 134 ist
eine weitere Pressverbindung bekannt, bei der an einem Stutzen ein Schneidring
und ein Dichtring benachbart zueinander angeordnet sind. Beim Verpressen
des Stutzens besteht die Gefahr, dass der Dichtring beschädigt wird und
somit eine Dichtigkeit nicht gewährleistet
werden kann. Zudem befindet sich der Schneidring auf der zum Rohrende
hin gewandten Seite im flüssigkeitsgeführten Bereich,
sodass eine Verschmutzung des Leitungssystems durch den Schneidring
nicht ausgeschlossen werden kann.
-
Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Pressverbindungsanordnung
zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine dauerhafte Abdichtung
gewährleistet.
-
Diese
Aufgabe wird mit einer Pressverbindungsanordnung mit den Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst.
-
Erfindungsgemäß ist zwischen
dem Dichtring und dem Schneidring ein Trennring vorgesehen, mittels
dem der Schneidring beabstandet von dem Dichtring gehalten ist.
Dadurch muss nur eine einzelne ringförmige Aufnahme an dem Stutzen
ausgeformt sein, in der dann Dichtring, Trennring und Schneidring
gehalten sind. Die Anordnung eines Trennringes zwischen Dichtring
und Schneidring stellt dabei eine Vereinfachung gegenüber der
getrennten Ausbildung von Aufnahmen dar, wobei durch den Trennring
sichergestellt ist, dass der Dichtring beim Verpressen durch den
Schneidring nicht beschädigt
wird und somit eine dauerhafte Abdichtung gewährleistet werden kann.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung sind der Dichtring, der Trennring und der Schneidring
als vormontierter Einheit in der im Wesentlichen U-förmigen Aufnahme vor einem Verpressen
vorfixiert gehalten. Gerade wenn die Aufnahme zwei sich nach innen
erstreckende Schenkel aufweist, ist die vormontierte Einheit in
axialer Richtung gesichert gehalten und kann beim Transport nicht
verloren gehen. Ferner kann die Anordnung der einzelnen Bauteile
nicht versehentlich verwechselt werden.
-
Vorzugsweise
besteht der Stutzen aus Metall und ist durch Umformung hergestellt.
Dadurch kann ein entsprechender Fitting aus einem Rohrabschnitt hergestellt
werden, wobei die Aufnahme durch Aufweiten des Rohrabschnittes herstellbar
ist und somit auch große
Durchmesser über
beispielsweise 50 mm kostengünstig
herstellbar sind. Zum Umformen können
an sich bekannte Pressen und andere Werkzeuge eingesetzt werden.
Dies vereinfacht die Herstellung des Stutzens, der dann nicht mehr
aus gegossenem Material mit anschließender Oberflächenbearbeitung
hergestellt werden muss.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung weist der Schneidring mehrere Schneidzähne auf,
die auf der zum Rohrende gewandten Seite angeordnet sind und sich
beim Verpressen in das Material des Rohrendes eingraben. Der Schneidring bietet
somit eine Sicherheit gegen ein Herausziehen des Rohres, in dem
die gegenüber
einer radialen Richtung geneigt angeordneten Schneidzähne können dabei
besonders gut für
eine axiale Sicherung der Pressverbindungsanordnung sorgen. Der Schneidring
kann an der gegenüberliegenden
Seite der Schneidzähne
dabei an einer Seitenwand der Aufnahme abgestützt sein, sodass eine Zugbewegung
des Rohres unmittelbar auf den Stutzen abgetragen werden kann.
-
Der
Dichtring kann auf der zum Rohrende gewandten Seite in der Aufnahme
gehalten sein. Dadurch ist der Trennring und der Schneidring auf
der von der Flüssigkeit
abgewandten Seite angeordnet und kann das Leitungssystem nicht verschmutzen.
-
Vorzugsweise
weist der Trennring auf seiner vom Rohrende abgewandten äußeren Seite
eine zum Dichtring hervorstehende abgerundete Kante auf. Dadurch
besitzt der Trennring unterhalb der abgerundeten Kante eine zurückgesetzte
Aufnahme, in die beim Verpressen der Dichtring eingefügt werden kann.
Denn durch die Komprimierung des Dichtringes in radiale Richtung
wird dessen axiale Erstreckung größer und der Trennring bietet
dem Dichtring einen Raum, in den dieser eingedrückt werden kann. Dabei kann
der Trennring in axialer Richtung auch formschlüssig an dem Dichtring und dem
Schneidring anliegen.
-
Für eine leichte
Montage ist der Trennring umlaufend geschlossen aus einem elastischen
Material, beispielsweise einem Kunststoff ausgebildet und kann durch
leichte elastische Verformung in die Aufnahme des Stutzens eingefügt werden.
-
Vorzugsweise
besteht der Trennring aus einem hitzebeständigem Material, so dass im
Brandfall zwar der Dichtring sich zersetzen kann, eine gewisse Dichtigkeit
aber durch den noch verbleibenden Trennring aufrecht erhalten wird.
Denn nach der Sicherheitsvorschrift DVGW VP 614 soll bei einer Temperatur
650°C der
Leckagestrom nur 0,5 l/min betragen dürfen, was ohne Abdichtungsmassnahme
nicht erreicht werden kann. Der Einsatz eines Trennringes hat den
Vorteil, dass die Pressverbindungsanordnung sowohl für normale
Temperaturen als auch für Brandschutzanwendungen
für Gasleitungen
einsetzbar ist.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf
die beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
-
1 eine
geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Pressverbindungsanordnung;
-
2A, 2B zwei
Ansichten des Schneidrings der Pressverbindungsanordnung der 1;
-
3A-3C modifizierte
Ausführungsbeispiele
für Schneidringe;
-
4 eine
Schnittansicht des Trennringes der Pressverbindungsanordnung der 1;
-
5A, 5B Schnittansichten
gemäß modifizierten
Trennringen
-
6 eine
geschnittene Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Pressverbindungsanordnung
für den
Gasbereich, und
-
7 eine
Detailansicht der Pressverbindungsanordnung der 6.
-
Eine
Pressverbindungsanordnung 1 umfasst einen Fitting 2 aus
einem Metall, beispielsweise Kupfer, Stahl oder einer anderen Metalllegierung.
In den Stutzen 2 ist ein Rohrende 3 eingefügt, das
ebenfalls aus einem Metall hergestellt ist. Es ist möglich, ein Rohrende 3 aus
einem Verbundwerkstoff vorzusehen, das dann beispielsweise mit einer
Stützhülse verstärkt ist.
Das Rohrende 3 ist maximal bis zu einem Anschlag 4 einschiebbar,
der durch eine leichte radiale Verjüngung des Stutzens 2 ausgebildet
ist.
-
Endseitig
an dem Stutzen 2 ist eine Aufnahme 5 ausgebildet,
die einen gegenüber
dem übrigen Stutzen 2 vergrößerten Durchmesser
besitzt und im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und einen
endseitigen Schenkel 7 und einen zum übrigen Stutzen 2 gewandten
Schenkel 6 aufweist.
-
In
der Aufnahme 5 ist eine vorfixierte Einheit bestehend aus
einem Dichtring 8, einem Trennring 9 und einem
Schneidring 10 angeordnet, die in axiale Richtung durch
die Schenkel 6 und 7 gesichert sind und nicht
versehentlich aus dem Stutzen 2 herausfallen können.
-
Der
Schneidring 10 weist schräg nach innen hervorstehende
Schneidzähne 11 auf,
die mit einer spitzen Kante beim 12 in das Material des
Rohrendes 3 eingreifen. Der Trennring 9 aus Kunststoff,
ist umlaufend geschlossen ausgebildet und beabstandet den Schneidring
aus Metall, beispielsweise Stahl, und den Dichtring 8 aus
Gummi. Der Trennring 9 besitzt dabei eine geringere radiale
Erstreckung als der Spalt zwischen Rohrende 3 und der Wand
der Aufnahme 5, sodass der Trennring 9 beim Verpressen nur
wenig verformt wird.
-
Bei
einem Verpressen wird die Aufnahme 5 in radiale Richtung
auf das Rohrende 3 gedrückt,
wobei sich die Schneidzähne 11 in
das Material des Rohrendes 3 eingraben. Ferner wird der
Dichtring 8 gegen das Rohrende 3 für eine dauerhafte
Abdichtung gedrückt.
Dabei wird der Dichtring 8 formschlüssig an den Trennring 9 gepresst.
Ferner wird der Schenkel 7 der Aufnahme 5 gegen
das Rohrende 3 gedrückt,
wobei der Schenkel 7 leicht nach innen geneigt ist und
eine umlaufende Kante 13 zu dem Rohrende 3 gewandt
ist, die nach dem Verpressen ebenfalls an dem Rohrende 3 anliegen
kann. Der Schneidring 10 ist zumindest an dem Schenkel 7 in
axialer Richtung abgestützt.
-
In
den 2A und 2B ist
der Schneidring 10 gezeigt, der über den Umfang verteilt eine
Vielzahl von Schneidzähnen 11 aufweist,
zwischen denen Spalte 14 vorgesehen sind. Der Schneidring 10 ist ringförmig ausgebildet,
weist aber eine Unterbrechung an einem Öffnungsabschnitt 13 auf,
sodass der Schneidring 10 aus Metall zusammengedrückt werden
kann, um ihn in die Aufnahme 5 einzufügen.
-
In 3A ist eine Querschnittsansicht eines modifizierten
Schneidringes 10' gezeigt.
Der Schneidring 10' weist
zwei radial nach innen hervorstehende Schenkel 20 auf,
an denen Schneidzähne 21 ausgebildet
sind, sodass bei einem Verpressen an einer Rückseite 22 in radiale
Richtung sich an beiden Schenkeln 20 die Schneidzähne 21 in
das Material des Rohrendes 3 eingraben.
-
Bei
dem in 3B gezeigten Ausführungsbeispiel
ist ein Schneidring 10'' vorgesehen,
bei dem in radialer Richtung hervorstehende Schneidzähne 25 ausgebildet
sind, die im Wesentlichen in radiale Richtung hervorstehen und in
axiale Richtung gesehen außermittig
angeordnet sind.
-
Bei
dem in 3C gezeigten Ausführungsbeispiel
eines Schneidringes 10''' sind auf ähnliche Weise schräg nach innen
hervorstehende Schneidzähne 26 vorgesehen,
die gegenüber
der radialen Richtung etwa um 40 bis 50° geneigt ausgebildet sind. Dadurch
wird beim Verpressen des Schneidringes 10''' das Rohrende 3 besonders
gut in axiale Richtung gesichert.
-
In 4 ist
eine vergrößerte Schnittansicht des
Trennringes 9 gezeigt. Der Trennring 9 ist im
Wesentlichen T-förmig
ausgebildet und weist am äußeren Umfang
in axiale Richtung hervorstehende abgerundete Kanten 30 auf,
sodass auf der radialen Innenseite der Kanten 30 eine Aufnahme 31 an
dem Trennring 9 ausgebildet ist. Der Trennring 9 besteht aus
einem elastischen Kunststoff, beispielsweise POM oder einem anderen
geeigneten Werkstoff.
-
In 5A ist eine alternative Ausführungsform
eines Trennringes 9' dargestellt.
Der Trennring weist an einer Seite eine Aufnahme 32 auf,
in der der Dichtring 10 im unverpressten Zustand formschlüssig anlegbar
ist. Im Übrigen
ist der Trennring 9' im
Wesentlichen scheibenförmig
ausgebildet und besitzt einen minimalen Raumbedarf.
-
Der
in 5B dargestellte Trennring 9'' ist im Wesentlichen dreieckförmig ausgebildet
und weist eine schräge
Kante 33 auf, wobei an dieser Kante ein Dichtring 10 vorgesehen
sein kann, der beim Verpressen in den zwischen der Kante 33,
dem Rohrende 3 gebildeten Hohlraum eingedrückt werden
kann.
-
Für die Herstellung
der Pressverbindungsanordnung wird zunächst der Stutzen 2 durch
Umformung hergestellt, beispielsweise werden durch Pressen und Drückvorrichtungen
ein Wulst hergestellt, an dem ein Schenkel 7 zur Herstellung
der Aufnahme 5 abgekantet wird. Anschließend wird
die Einheit aus Dichtring 8, Trennring 9 und Schneidring 10 in
die Aufnahme 5 montiert. An der Baustelle wird dann ein Rohrende 3 eingeschoben
und die Aufnahme 5 in radialer Richtung verpresst.
-
Bei
dem in 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist in einer Aufnahme 5 eines Stutzens 2 ein Dichtring 8,
ein Trennring 9' sowie
ein Schneidring 50 angeordnet, die auf ein Rohrende 3 verpresst
werden. Der Schneidring 50 gräbt sich für eine mechanische Fixierung
des Stutzens 2 an dem Rohrende 3 in das Material
des Rohrendes 3 ein.
-
Der
Trennring 9' ist
aus einem hitzebeständigem
Material, vorzugsweise Graphit gebildet und liegt nach dem Verpressen
umlaufend an dem Rohrende 3 sowie einer Innenwand der Aufnahme 5 an. Dadurch
wird bei einem Brandfall, in dem Temperaturen von über 600°C erreicht
werden können,
bei denen der Dichtring 8 aus dem elastomeren Material zersetzt
ist, immer noch eine relativ gute Abdichtung aufrecht erhalten.
Denn der Trennring 9' übernimmt durch
die formschlüssige
Anlage an dem Rohrende 3 und der Aufnahme 5 nun
die Funktion eines Dichtringes, der ein nahezu ungehindertes Austreten
des in dem Leitungssystem aufgenommenen Fluides verhindert. Dadurch
ist diese Pressverbindungsanordung mit einem Trennring 9' aus hitzebeständigem Material
besonders auch für
Gasanwendungen geeignet.
-
Die
Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die
Geometrie des Schneidringes 10 und des Trennringes 9 kann variieren.
Ferner können
auch andere Werkstoffe eingesetzt werden.